Contoh Soal Thermodinamika : Entropi 1

Hitung perubahan entropi dari 30 gram alumunium yang dipanaskan dari 500 sampai 700 OC. Titik leleh 660 OC, kalor pelelehan 393 J g-1 dan kapasitas kalor zat padat dan zat cair masing-masing adalah : (31,8 + 3,15 .10-3 T) JK-1 mol-1 dan (34,3 + 1,12 .10-3 T) JK-1 mol-1.

Jawaban:

Ada tiga tahapan disini (lihat gambar).
(a) Pertama : alumunium memanas dari suhu 500 ke 660
(b) Kedua : alumunium mencair dari 660 dalam wujud padat menjadi 660 dalam wujud cair.
      Ada panas latent yang berperan
(c) Ketiga : alumunium dalam wujud cair memanas dari suhu 660 menjadi 700 oC

Gambar dari prosesnya adalah :

m = 30 g               
panas Latent pelelehan (L) = 393 j/gram           

path (a)                       
Cp =    31.8 + 3.15 x10-3 T
ΔS =    mCp(dT/T)    masukkan Cp dan diintegralkan diperoleh               
ΔS =    mx(31.8 ln(T/T0) + (3.15/2)x10-3(T-T0)
ΔSa =    272,4206767    j/K               

path (b)                       
ΔH = m x L                       
ΔH = 30 x 393 = 11790 j               
ΔSb = ΔH /T = 11790 j/660 K
ΔSb = 17,86363636 j/K               

path (c)                       
Cp =    34.3 + 1.12 x10-3 T
ΔS =    mCpdT/T    masukkan Cp dan diintegralkan diperoleh               
ΔS =    mx(34.3 ln(T/T0) + (1.12/2)x10-3(T-T0)                   
ΔSc =    61,21887452    j/K               

S total = Sa + Sb + Sc                       
S total = 272,4206767 + 17,86363636 + 61,21887452 j/K
S total = 351,5031876 j/K